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1、不饱和聚酯的合成与应用摘要：由二元酸与二元醇经缩聚而制得的不饱和线型热固性树脂。这种聚酯在液态乙烯基单体（如18%40%苯乙烯或苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的混合物）中的溶液经交联固化，而成为体型结构。研究了不饱和聚酯的合成方法及其应用的发展，主要来说简单的介绍下不饱和聚酯的概念、发展史以及它的用途，然后介绍它的和成工艺过程以及对不饱和聚酯树脂的展望等，详细的说明了不饱和聚酯合成过程的方法和如何实现工艺生产的过程。着重的采用了两步法的研究方法。在合成工艺方面上，应用了通用型不饱和聚酯树脂合成工艺及新型的固体不饱和聚酯树脂合成工艺进行了详细的介绍，通过这样的方法来反映出不饱和聚酯树脂在合成工艺上的进展
2、，最后通过采集数据的形式来阐述不饱和聚酯树脂在应用方面的进展情况。 关键词：不饱和聚酯，合成，应用Unsaturated polyester synthesis and applicationAbstract：By dibasic acid and dibasic alcohol by polycondensation and preparation of unsaturated linear thermosetting resin. This kind of polyester in liquid vinyl monomer (such as 18% 40% styrene or styre
3、ne and methyl methacrylate mixture) the solution by crosslinking curing, and become a body structure. The unsaturated polyester synthetic methods and applications of development, mainly, simple introduced the concept of unsaturated polyester, development history and its use, and then introduced its
4、and into process and the prospect of unsaturated polyester resin, detailed description of the unsaturated polyester synthetic process methods and how to realize the process of the production process. The main focus of the two-step research methods. In the synthesis process, the universal application
5、 of unsaturated polyester resin synthesis technology and new type of solid unsaturated polyester resin synthesis process in detail, through such methods to reflect the unsaturated polyester resin in synthesis technology progress, and finally through the form of data to illustrate unsaturated polyest
6、er resin in the progress of application. Key words: unsaturated polyester, synthesis, application目录摘要1关键词1第一章：不饱和聚酯简介21.1 不饱和聚酯的发展简史21.2 不饱和聚酯工业发展概况31.3不饱和聚酯的市场动态31.4不饱和聚酯的概念41.5不饱和聚酯的性能特点4第二章：不饱和聚酯的合成62.1单体原料62.2合成原理及过程102.2.1不饱和聚酯的合成原理102.2.2不饱和聚酯的合成过程102.3不饱和聚酯的合成设备102.4不饱和聚酯的固化11第三章：不饱和聚酯的应用及发展前
7、景133.1我国不饱和聚酯树脂的发展状况133.2我国不饱和树脂的应用领域13参考文献15致谢16第一章：不饱和聚酯简介1.1 不饱和聚酯的发展简史1894年，沃尔兰德首先合成出了不饱和聚酯。1930年，布莱德利等人报道了UP的固化；埃利斯发现乙烯类单体存在可大幅度提高UP固化速度。UP开始工业化使用。二次世界大战中，玻纤增强UP（聚酯玻璃钢）被用来制造军用航空雷达天线罩，促进了UP的发展。二战后，UP迅速从军用领域转向民用。我国的UP工业开始于1958年。开始时主要用于军工领域，1976年后大规模向民用领域发展。1.2 不饱和聚酯工业发展概况在不饱和聚酯树脂的发展过程中，从产品专利、商业杂志
8、、技术书籍等方面的技术信息层出不穷。至今每年都有上百项发明专利是关于不饱和聚酯树脂的。由此可见，不饱和聚酯树脂制造和应用技术随着生产的发展也日益成熟，逐步形成了自己独特的完整的生产与应用理论的技术体系。通过对不饱和树脂市场规模、应用领域缩减、区域分析等方面进行论述，未来五年内，预计不饱和聚酯树脂的全球消费总量将保持持续增强趋势，复合年增长率约为6.3%。2015年，预计不饱和聚酯树脂市场产值将达58亿美元。不饱和聚酯树脂将继续保持良好的增长趋势，不饱和聚酯树脂生产商将为国家创造更多税收收入。在如今竞争日益激烈的环境下，充分利用有价值信息尤为重要。1.3不饱和聚酯的市场动态2008年国内不饱和聚
9、酯树脂(UPR)因内需玻璃钢复合材料市场的不断扩大,总量实现145万t比上年135万t增长了10%。目前中国不饱和聚酯树脂生产企业有200余家,但大部分规模较小。据中国复合材料工业协会统计,年产量在万吨以上的有19家,超过5万t的有6家。目前部分企业正在向规模化、集团化发展,并向质量效益型过渡,且中国自行开发的不饱和聚酯树脂品种,有的已处国际先进水平。 最近几年国外树脂企业将目光投向了中国市场,如美国AOC、法国克雷威利、日本UPKA、美国雷可德等公司。UPKA和台湾东南公司合资在常熟建立UPKA生产基地,雷可德预计2010年底在天津投产。在高性能SMC车辆领域,意大利朗基尔和德国的曼佐利特相
10、继在上海投产。 图1为2001年-2008年我国UPR产量统计表1.4不饱和聚酯的概念不饱和聚酯是由二元酸（饱和二元酸和不饱和二元酸）同二元醇，经过缩聚反应而成的一种线型聚合物，通常以该化合物在烯烃类活性单体（如苯乙烯）中的溶液形式出现。英文名称: unsaturated polyester resin , 缩写：UP1.5不饱和聚酯的性能特点不饱和聚酯在室温下是一种粘流体或固体，易燃，难溶于水，而在适当加热情况下，可熔融或使粘度降低，它的相对分子质量大多在1000-3000 范围内，没有明显的熔点，它能溶于与单体具有相同结构的有机溶剂中。不饱和聚酯分子结构中含有不饱和的双键而具有双键的特性在
11、高温下，会发生双键打开、相互交联而自聚；通过双键的加成反应，而与其它烯类单体发生共聚；在一定条件下，双键还易被氧化，致使聚酯质量劣化。聚酯中的酯键易被酸、碱水解而破坏其应有的物理、化学性能，聚酯本身发生降解。不饱和聚酯与交联剂（稀释剂）混和而成不饱和聚酯树脂，它有如下特点：物理性质：不饱合聚脂树脂的相对密度在1.111.20左右，固化时体积收缩率较大，固化树脂的一些物理性质如下：（1）耐热性：绝大多数不饱合树脂的热变形温度都在5060度间，一些耐热性较好的树脂则可达到120度，线热膨胀系数为（130150）*0.0000006度力学性能。不饱合聚脂树脂具有较高的拉伸、弯曲。压缩等强度。 （2）
12、耐化学腐蚀性能：不饱合聚脂树脂耐水、稀酸、稀碱的性能较好，耐有机溶剂的性能差，同时，树脂的耐化学腐蚀性能随其化学结构和几何形状的不同，可以有很大的差异。（3）介电性能：不饱合聚脂树脂的耐热性能良好。化学性质：不饱合聚脂树脂具有多功能团的线型高份子化合物，在其骨架主链上具有聚脂链键和不饱和双键，而在大分子链两端各带有羧基和羟基。 （1）主链上的双键可以和乙烯基单体发生共聚交联发应，使不饱和聚脂树脂从可溶。可熔状态转变成不溶、不溶状态。 （2）主链上的酯键可以发生水解反应，酸或碱可以加速该反应，使不饱合聚脂树脂从可溶状态变成不溶状态。若与苯乙烯共聚交联后，则可大大降低水解反应的发生。在酸性介质中，
13、水解是可逆的，不完全的，所以，聚酯能耐酸性介质的侵蚀，在碱性介质中，由于形成了共振稳定的羧酸根阴离子，水解成为不可逆的，所以聚酯耐碱性较差。 （3）树脂处于这一状态时并未交联，在合适的溶剂中仍可溶解，加热时良好的流动性。不饱和聚酯树脂还有如下特性：（1）、工艺性能良好工艺性能良好这是不饱和聚酯树脂的一大优点。在室温下，可采用不同的固化系统固化成型，在常压下成型，颜色浅，故可以制作浅色或多种彩色的制品，同时可采用多种措施来改善它的工艺性能。 （2）、固化后的树脂综合性能好不饱和聚酯树脂的力学性能介于环氧树脂和酚醛树脂之间；电学性能、耐腐蚀性能、老化性能均有可贵之处，并有多种特殊树脂以适应不同用途
14、的需要。 （3）、原料来源广，价格低廉不饱和聚酯树脂所用原料要比环氧树脂的原料便宜得多，但比酚醛树脂的原料要贵一些。以上是不饱和聚酯树脂主要优越之处，其不足之处有：A）固化时体积收缩率大，因此在成型时要充分考虑到这一点，否则制品质量要受到影响。目前，在研制低收缩性聚酯树脂方面已取得了进展，主要是通过加入聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或邻苯二甲酸二丙烯酯等热塑性聚合物的方法来实现的。 B）耐热性能比较差不饱和聚酯树脂的耐热性普遍较低，即使是一些耐热性能好的牌号，其热变形温度也仅仅在120（建材253厂生产的199#，而绝大多数树脂的热变形温度都在60-70范围内 C）其成型时气味（
15、苯乙烯）和刺激性还比较大。第二章：不饱和聚酯的合成2.1单体原料1）、二元醇 乙二醇是结构最简单的二元醇，由于其结构上的对称性，使生成的聚酯树脂具有明显的结晶性，这便限制了它同苯乙烯的相容性，因此一般不单独使用，而同其它二元醇结合起来使用，如将60%的乙二醇和40%的丙二醇混合使用，可提高聚酯树脂与苯乙烯的相容性；如果单独使用，则应将生成树脂的端基乙酰化或丙酰化，以改善其相容性。 1，2丙二醇由于结构上的非对称性，可得到非结晶的聚酯树脂，可完全同苯乙烯相溶，并且它的价格相对讲也较低，因此是目前应用最广泛的二元醇。 其它可用的二元醇有： 一缩二乙二醇可改进聚酯树脂的柔韧性； 一缩二丙二醇可改进树脂柔韧性和耐蚀性； 新戊二醇可改进树脂的耐蚀性，特别是耐碱性和水解稳定性。以上几种二元醇，或由于树脂柔韧性太大而失去强度，或应改善树脂与苯乙烯相溶性，它们一般不单独使用，应和其它二元醇混合使用。 具有高度耐用化学腐蚀的聚酯树脂，常常用双酚A或氢化双酚A作原料，为生成一种适合与二元酸反应的二元醇，双酚A应预先同环氧丙烷或环氧乙烷反应，生成两端具有醇羟基的二元醇，如 D-33二元醇。 用氯化或溴化的二元醇，不仅表现出阻燃性，也改善了耐蚀性。 加入少量的多元醇，如丙三醇和季戊四醇，可较大程度地改善树脂的耐热
